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体积公式大全三阶魔方还原方法一:层先法

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-09-08 21:19
tags:三阶魔方公式

教师节祝福语-首先的英文短语


魔方还原方法一:层先法
最初的魔方是在1974年由匈牙利建筑学教授鲁比克(Rubik )发明的。
最初是为了让学生更好的理解几何图形的空间变化情况,但是由于这个立
方体出现的 图案千变万化,光怪陆离,经过计算,能有4.3*10的19次方
那么多种排列的方式,可见其变幻莫 测,奥妙无穷,所以一经出现,便大
受欢迎,80年代初就风行了全世界。现在,在世界各地,依然有众 多的“魔
友”乐于其中。
打乱一个魔方容易,但是恢复原状绝不简单。魔方的还原方法很多:
层先法、角先法、棱先法、桥式方法、CFOP法等等。
初学者大都选用层先法,其特点是 :公式少,便于理解和操作;竞速玩
家一般是采用CFOP法,这种方法熟练之后可以在30秒之内将魔 方的六面
还原。下面就简单介绍层先法。
一·基本术语
(一)魔方结构
中心块:各面中心的块,共有6块;中心块的颜色决定该面的颜色要与
中心块相同。
棱块:两面交汇的块,共有12块;其位置正确与否由其两面的颜色能
否和中心块的颜色对应决定,两面 分别与中心块同色方为正确。
角块:三面交汇的块,共有8块;其位置正确与否由其三面的颜色能否< br>和中心块的颜色对应决定,三面分别与中心块同色方为正确。
本方法中底部为基准面,在还原过 程中始终不改变。自下而上依次为第
一层(底层),第二层,第三层(顶层)。从左到右依次为左侧(左 面),
中间,右侧(右面)。
(二)我们经常用字母来表示魔方的位置状态。
以下字母表示:
F=Front(前面,靠近操作者这面)
B=Back (后面)
R=Right(右面,右侧)
L=Left (左面,左侧)
U=Up (上面,顶面,顶部)
D=Down (下面,底面,底部)
(三)旋转方法:
顺时针旋转90度:直接用字母代表 ,如:R
逆时针旋转90度用字母[']代表 ,如:R’
顺时针旋转180度用字母[2]代表,如: R2
逆时针旋转180度用字母['2]代表 如:R’2
再比如:R2F2:指的是 (1)右面顺时针旋转180°(2)前面顺时针
旋转180°,两步依次完成。如此类推。
二·层先法
层先法顾名思义就是分层使各块就位。一共分七个步骤实施。
(一)底部十字。
选择一种颜色作为基准色,完成棱块十字,要求十字的棱块所在位置正
确。
(为便于观察,初学者将此色块暂时作为U)下面是几种比较常见的情
形的就位方法:
1、棱块在底部D,旋转棱块与中心块同色,旋转180°翻转上来即可。
2、棱块在第一层 (底层),依据其另一面色块旋转至与其中心块对应,
并作为F,FUL’U’。(依情况可往右侧)
3、棱块在第二层(中层),旋转90°使其到底层,按第2步操作。(如
果色块与中心块同色 ,则可直接就位)
4、棱块在第三层(顶层),旋转180°使其到底层,按第2种情况操
作。
5、棱 块在U,即位置对了,另一色块不对。如果是十字的开始,则直
接旋转到同色块即可;如果是后续的,则 旋转180°,使其到D,按第1
种情况操作。
注:如果在旋转过程中有破坏已就位的棱块的 话,则先把将被破坏的棱
块移走,完成所要动作后再移回来。
细小差别较多,以上为参考,多加练习,寻找规律。
(二)底部同色。
要求底部全 部同色,同时所有棱块、角块位置正确。即与其中心块形成
“T”字。(此步完成后,所选色块作为底面 ,还原过程中始终不变。)
无论角块出于何处,首先设法将角块移至第一层,依据另一侧颜色,旋转至与其中心块同面,将其移至正确位置,然后移开,把前一步被移开破
坏的移回来,在将其回位。
(三)二层同色。
此步完成后底面,第一层,第二层全部就位。
在第三层选择与中 心块同色的棱块(且棱块的U颜色与R或L同色),
置于垂直一条线上,并作为F。
1、U色 同R,即第三层棱块要移至第二层右侧:URU’R’FR’F’R(上顺
右顺上逆右逆,前顺右逆前逆 右顺)
2、U色同L, 即第三层棱块要移至第二层左侧:U’L’ULF’LFL’(上逆左
逆上顺左顺,前逆左顺前顺左逆)
上面的两个公式看着复杂,实际上非常简单,其实就是进两步退两步。
注意:当在第三层找不 到符合条件的棱块,即第二层的棱块两边颜色恰
好相反,此时应在第三层找一棱块将其换出,然后再按上 述两种情况分别
处理。
(四)顶部十字。(如第三步后已经形成“十字”则直接第(五)步)
基本公式:上顺上顺上顺顺,下顺下顺下顺顺。式中:上------中间向上
旋转90°,顺 ------U,顶部顺时针,下------中间向下旋转90°。
操作时,与U中心块同色的棱块要正对操作者。
特例:任意四面观察顶部,当顶部出现由上棱块,中心块,左棱块构成
的“直角”时:RB ------基本公式------ B’R’。其他情况均可使用基本公式将
棱块换位。此步完成,顶部至少形成一个十字架。
下图为“直角”示意图。






(五)顶部同色。
上步完成 后,在顶部就会出现一个至少包含为“十字”的各种结构,不
管出现何种结构,只要合理运用“左手公式 ”和“右手公式”,总会出现
如左手公式标准图和右手公式标准图,到时按公式操作即可。
1、左手公式:L’U’LU’L’U2L(上逆下逆上逆逆下)
下图为左手公式标准图。即顶部呈此图案,即可应用左手公式,达成顶
部同色的目的。


A



同色指向操作者
使用此两个公式要注意:图中非阴影部分的三角块可以杂色,A角块与
顶部中心块同色的那面指向操作者。第(五)步中看到的5个示意图均为
顶部俯视图,复原过程中有时 得到的图案需要旋转到如图所示完全一样的
位置方可操作公式。
2、右手公式:RUR’URU2R’(上顺下顺上顺顺下)
下图为右手公式标准图。




同色指向操作者


3、几种特殊图形的公式应用。
在做顶部十字 的时候,有时会出现下面几种有代表性的结构,可以按照
下图所给予的公式组合完成顶部。
(1)



右手公式 ---左手公式---右手公式---左手公式

(2)
















右手公式---左手公式
(3)













左手公式---换位---右手公式
若未出现以上图示,直接做一次右手或左手公式就会出现以上5个基本
图示。
(六)顶层角块就位。
顶部完成就位后,可用此公式使顶层角块就位。
换角公式:R2F2R’B’RF2R’BR’
使用换角公式时应注意选择两个已经就位的同 一侧角块置于右侧。没有
已就位的角块时,先做一遍换角公式,即可获得两个同侧的就位好的角块,将它们置于右侧再做一遍换角公式。
(七)顶部棱块就位。
经过第(六)步,一般情况下就会有两种情况。
1、就只有顶层三个棱块未完成,U,B,D 已经完成,第二层已经完
成。U面、D面位置不改变,旋转U,找到另一已经完成的面做B面。
(1)若三个棱块需要顺时针换位的:右手公式-(换位,魔方整体向
左旋转90°)-左手公式。
(2)若三个棱块需要逆时针换位的:左手公式-(换位)-右手公式。
2、就只有顶层四个棱块未完成,U,B,D已经完成,第二层已经完
成。
任选择一个面做B面,做一遍右手公式---换位--- 左手公式后,就会有一
面完成了,再将此面作为B,即可按第1中情况里介绍的方法操作。
本步骤的左手公式和右手公式要注意方向,要换位,参看第(五)步的
说明。
至此,魔方复原结束。

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